電梯轎廂和井道系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)【帶UG三維】【10張CAD圖紙+畢業(yè)論文】
36頁 8500字?jǐn)?shù)+論文說明書【詳情如下】
個性化設(shè)計(jì)電梯裝配圖.dwg
卡槽.dwg
卡盤.dwg
固定件.dwg
流程框圖.dwg
滑塊.dwg
電梯轎廂UG三維圖.rar
電梯轎廂和井道系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)說明書.doc
電氣原理圖.dwg
軸.dwg
連接件.dwg
連桿.dwg
目錄
一、實(shí)訓(xùn)任務(wù)書 3
二、任務(wù)分配 4
三、緒論 5
四、總體設(shè)計(jì)方案 5
五、電梯的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分 6
5.1、曳引電動機(jī)的選擇 6
5.2、聯(lián)軸器的計(jì)算與選用 6
5.3、配重塊的選擇 7
5.4、軸的選用及強(qiáng)度校核 7
5.5、軸承的選用及壽命計(jì)算 10
5.6、曳引鋼絲繩的計(jì)算選用及強(qiáng)度校核 11
5.7、導(dǎo)軌的選用 14
5.8、轎廂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
5.9、轎門和層門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
六、電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16
6.1、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17
6.2、軟件的設(shè)置 18
6.21、電梯流程圖 18
6.22、PLC的設(shè)計(jì) 18
七、程序調(diào)試 35
八、謝辭 36
九、參考文獻(xiàn) 37
一、實(shí)訓(xùn)任務(wù)書
《電梯轎廂和井道系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)》任務(wù)書
專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 指導(dǎo)教師
班級 學(xué)生姓名 學(xué)號
一、內(nèi)容簡介
本設(shè)計(jì)以三層變頻曳引式垂直升降電梯為例，設(shè)計(jì)電梯轎廂部分和井道部分機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)，并通過實(shí)訓(xùn)裝置進(jìn)行調(diào)試練習(xí)。
二、任務(wù)要求：
(1)電梯載重50Kg，要求實(shí)現(xiàn)轎廂平層自動開關(guān)門，具有手動調(diào)試和自動運(yùn)行功能；設(shè)計(jì)合理的人機(jī)界面和操作按鈕。
(2) 轎廂到指定樓層平層停止后，才能開門。開門后延時(shí)10秒后關(guān)門或者按關(guān)門按鈕后關(guān)門。具有開關(guān)門到位檢測功能，并能實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警
(3)電梯運(yùn)行速度為低速度電梯；
(4)控制系統(tǒng)采用西門子系列PLC；
(5)要求控制系統(tǒng)有仿真和調(diào)試。
三、任務(wù)內(nèi)容：
（1）實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)說明書1份；
（2）機(jī)械結(jié)構(gòu)三維模型圖（電子版），二維設(shè)計(jì)裝配圖1張及主要零件圖；
（3）控制系統(tǒng)原理圖1張；
（4）程序框圖及程序清單；
（5）演示視頻。
四、時(shí)間安排（16周-20周）
2016.12.12-2016.12.17 ：認(rèn)識電梯，現(xiàn)場測繪，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度的計(jì)算與校核，三維建模，繪制機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配圖、主要零件圖；
2016.12.18-2016.12.24：熟悉控制元件、控制流程，繪制電梯控制系統(tǒng)原理圖；
2016.12.25-2016.12.31：編寫PLC控制程序，編寫力控觸摸屏軟件；
2017.1.3-2017.1.6 ：仿真、調(diào)試程序；編寫設(shè)計(jì)說明書。
2017.1.7-2016.1.13：裝置調(diào)試運(yùn)行，答辯。
三、緒論
電梯是集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機(jī)械傳動、電氣控制和土建等工程領(lǐng)域，還要考慮可靠性、舒適感和美學(xué)等問題。而對現(xiàn)代電梯而言，應(yīng)具有高度的安全性。事實(shí)上，在電梯上已經(jīng)采用了多項(xiàng)安全保護(hù)措施。在設(shè)計(jì)電梯的時(shí)候，對機(jī)械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險(xiǎn)系數(shù)。然而，只有電梯的制造，安裝調(diào)試、售后服務(wù)和維修保養(yǎng)都達(dá)到高質(zhì)量，才能全面保證電梯的最終高質(zhì)量。在國外，已“法規(guī)”實(shí)行電梯制造、安裝和維修一體化，實(shí)行由制造企業(yè)認(rèn)可的、法規(guī)認(rèn)證的專業(yè)安裝隊(duì)伍維修單位，承擔(dān)安裝調(diào)試、定期維修和輸查試驗(yàn)，從而為電梯運(yùn)行的可靠性和安全性提供了保證。因此，可以說乘坐電梯更安全。美國一家保險(xiǎn)公司對電梯的安全性做過認(rèn)真的調(diào)查和科學(xué)計(jì)算，其結(jié)論是：乘電梯比走樓梯安全5倍。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在美國乘其他交通工具的人數(shù)每年約為80億人次，而乘電梯的人數(shù)每年卻有540億人次之多。日前，由可編程序控制器(PLC）和微機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。采用PLC控制的電梯可靠性高、維護(hù)方便、開發(fā)周期短，這種電梯運(yùn)行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，己成為電梯控制的發(fā)展力向。
四、總體設(shè)計(jì)方案
本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)出一個三層電梯模型，使之能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在本次設(shè)計(jì)中遵循的設(shè)計(jì)原則主要包括：系統(tǒng)在保證安全、可靠、穩(wěn)定、快速的前提下，盡量做到經(jīng)濟(jì)、合理、適用、減小設(shè)備成本。在此原則之上該設(shè)計(jì)主要分為電梯機(jī)械結(jié)構(gòu)部分和電梯控制系統(tǒng)部分。
機(jī)械結(jié)構(gòu)部分：
1.電梯模型的長寬高分別為880mm、500mm、1600mm，轎廂的長寬高分別為880mm、340mm、470mm，轎廂架采用4040鋁型材。
2.交流電機(jī)通過膜片聯(lián)軸器與軸相連接，軸通過軸承座固定在轎架上，通過交流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來使曳引鋼絲繩拉動轎廂沿導(dǎo)軌上下移動。
3.轎門和層門設(shè)計(jì)為聯(lián)動控制。
控制系統(tǒng)部分：由PLC進(jìn)行控制，用渦流傳感器來檢測轎廂的實(shí)際位置并傳遞信號，用編碼器來控制交流電機(jī)的停轉(zhuǎn)，用繼電器來控制交流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)的開始與停止，用繼電器來控制轎廂門的開和關(guān)
五、電梯的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分
5.1、曳引電動機(jī)的選擇
1、選用電動機(jī)類型
根據(jù)工作要求選用三相交流步進(jìn)電動機(jī)，電壓為380V。
2、選擇電動機(jī)的容量。
電動機(jī)所需功率：
根據(jù)工作機(jī)的類型，取電動機(jī)效率
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第十章中表10 – 2機(jī)械傳動和摩擦副的效率概略值，確定各部分效率為：聯(lián)軸器效率為，滾動軸承傳動效率（一對），代入得
假設(shè)電機(jī)軸所受的拉力約為1000N，速度為0.5m/s
所需電動機(jī)功率為
3、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速
綜合考慮學(xué)校現(xiàn)有情況， 因此選用型號為SLPU – 5GU – 7.5K，其功率為7.5kw,額定轉(zhuǎn)速為1400r/min，可見完全符合前面計(jì)算出的電動機(jī)的所需功率和所需的電動機(jī)轉(zhuǎn)速。
5.2、聯(lián)軸器的計(jì)算與選用
1、類型選擇
考錄到電機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化及載荷的影響，為隔離減震選用膜片聯(lián)軸器
2、計(jì)算轉(zhuǎn)矩
工作轉(zhuǎn)矩 T=9549Pk/n=9549*7.5/1400=51.15N.m
工作情況系數(shù)K=1.8
計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc=KT=1.8*51.15=92.08N.m
3、型號選擇
由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得型號5-C68膜片聯(lián)軸器，最大扭矩110N.m，許用最大轉(zhuǎn)速為10000r/min，軸頸在14mm~24mm。因?yàn)橐话懵?lián)軸器可不必進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，故選用。
5.3、配重塊的選擇
七、程序調(diào)試
在調(diào)試之前首先對PLC外部接線作仔細(xì)檢查，這一個環(huán)節(jié)很重要。外部接線一定要準(zhǔn)確無誤。也可以用事先編寫好的試驗(yàn)程序?qū)ν獠拷泳€做掃描通電檢查來查找接線故障。不過，為了安全考慮，最好將主電路斷開。當(dāng)確認(rèn)接線無誤后再連接主電路，將模擬調(diào)試好的程序送入用戶存儲器進(jìn)行調(diào)試，直到各部分的功能都正常，并能協(xié)調(diào)一致地完成整體的控制功能為止。
程序的現(xiàn)場調(diào)試
完成上述的工作后，將PLC安裝在控制現(xiàn)場進(jìn)行聯(lián)機(jī)總調(diào)試，在調(diào)試過程中將暴露出系統(tǒng)中可能存在的傳感器、執(zhí)行器和硬接線等方面的問題，以及PLC的外部接線圖和梯形圖程序設(shè)計(jì)中的問題，應(yīng)對出現(xiàn)的問題及時(shí)加以解決。如果調(diào)試達(dá)不到指標(biāo)要求，則對相應(yīng)硬件和軟件部分作適當(dāng)調(diào)整，通常只需要修改程序就可能達(dá)到調(diào)整的目的。全部調(diào)試通過后，經(jīng)過一段時(shí)間的考驗(yàn)，系統(tǒng)就可以投入實(shí)際的運(yùn)行了。
該設(shè)計(jì)采用的是現(xiàn)場調(diào)試，現(xiàn)場調(diào)試視頻見遞交的附件
八、謝辭
本次個性化教育的題目為《電梯轎廂和井道系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)》 ，個性化教育一共持續(xù)了五周，在本次個性化教育過程中，我不僅得到了各位同學(xué)的熱心幫助，更是受到老師的悉心指導(dǎo)。
在這五周中，同學(xué)們互相幫助，交流協(xié)商，齊心合力地進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，雖然每個人負(fù)責(zé)的部分有所差別，但并不是每個人各自為政，而是竭盡所能的為同組的同學(xué)出謀劃策，爭取早日完成個性化教育規(guī)定的任務(wù)，感謝各位同學(xué)，正是因?yàn)橥瑢W(xué)們的責(zé)任心，個性化教育任務(wù)才能順利完成。
雖然同學(xué)們各盡所能，但由于同學(xué)們知識有限，視野不夠廣闊，在個性化教育中，我們依舊還是遇到了各種各樣的問題，在面對這些問題時(shí)，我們經(jīng)常感到手足無措，對于這些問題該怎么解決，根本無從下手，幸虧有老師的悉心指導(dǎo)，在個性化教育過程中，老師給與我們許多支持和幫助，不僅為我們答疑解惑，而且?guī)臀覀兘鉀Q了各種技術(shù)上和實(shí)際中所遇到的難題。由于老師的指導(dǎo)和幫助，我們不僅豐富了自己的機(jī)械專業(yè)知識，而且開闊了自己的視野。
最后在此，我對指導(dǎo)老師和同組同學(xué)致以真誠的感謝，正是由于你們的支持、指導(dǎo)及幫助，才能順利完成這次電梯運(yùn)行及監(jiān)控的個性化教育
九、參考文獻(xiàn)
[1] 謝江，婁晨輝，李蘭．機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：國防工業(yè)出版社
[2] 金清肅.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M]．華中科技大學(xué)出版社
[3] 電梯制造與安裝安全規(guī)范GB 7588-1995
[4] 電梯制造與安裝安全規(guī)范GB 7588-2003
[5] 梁建術(shù)，李欣業(yè)等.材料力學(xué)[M]．北京:中國鐵道出版社.2013
[6] 高雪強(qiáng).機(jī)械制圖[M].機(jī)械工業(yè)出版社
[7] 電梯用鋼絲繩GB8903-2005
[8] 胡仁喜.UG NX9.0中文版機(jī)械設(shè)計(jì)從入門到精通.機(jī)械工業(yè)出版社
[9] 韓雪濤.PLC技術(shù)快速入門.機(jī)械工業(yè)出版社
[10] 祖海英、閆月娟、孟碧霞、溫后珍.UG NX8.0 CAD/CAM技術(shù)基礎(chǔ)與實(shí)例教程.中國石化出版社